JP2003200469A - Control device of injection drive part of motor-driven injection molding machine - Google Patents
Control device of injection drive part of motor-driven injection molding machineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機におけ
る電動射出駆動装置の制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric injection drive device in an injection molding machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電動射出成形機の電動射出駆動装
置は、射出スクリュを挟む対称位置にねじ軸をそれぞれ
設け、これらのねじ軸を移動フレームに固設したナット
にそれぞれ螺合させてある。各ねじ軸は、それらに直結
された個別のサーボモータによって同期回転駆動され、
これにより、上記移動フレームに取り付けられた射出ス
クリュが進退される。このような射出成形機において
は、上記モータの過負荷を防止するため、射出時の樹脂
圧力を計測して、この樹脂圧力が基準を超えたときに、
射出速度を下げる等の保護手段を講ずる必要がある。2. Description of the Related Art In a conventional electric injection drive device of an electric injection molding machine, screw shafts are provided at symmetrical positions sandwiching an injection screw, and these screw shafts are respectively screwed into nuts fixed to a moving frame. . Each screw shaft is synchronously driven by an individual servo motor directly connected to them,
As a result, the injection screw attached to the moving frame is moved back and forth. In such an injection molding machine, in order to prevent the overload of the motor, the resin pressure at the time of injection is measured, and when this resin pressure exceeds the standard,
It is necessary to take protective measures such as lowering the injection speed.
【0003】そこで、特開昭62−218118号公報
に開示された電動射出成形機では、上記ナットと移動フ
レームとの結合部に設けられた歪ゲージによって射出圧
を検出し、この射出圧に基づいて上記サーボモータを制
御することによって該サーボモータの過負荷を防止して
いる。Therefore, in the electric injection molding machine disclosed in JP-A-62-218118, the injection pressure is detected by a strain gauge provided at the joint between the nut and the moving frame, and based on this injection pressure. By controlling the servo motor, the overload of the servo motor is prevented.
【0004】また、特開平10−113970号公報に
開示された従来例では、射出充填工程において、射出設
定圧力と実際の射出圧力との偏差に対応する操作量をP
ID演算部により演算し、このPID演算部の出力に基
づく射出速度指令値を射出速度設定値にクランプするこ
とによって射出工程前半での射出速度を抑えるようにし
ている。Further, in the conventional example disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-113970, the operation amount corresponding to the deviation between the injection set pressure and the actual injection pressure is P in the injection filling step.
The injection speed command value calculated based on the output of the PID calculation unit is clamped to the injection speed set value to suppress the injection speed in the first half of the injection process.
【0005】さらに、特開平11−28751号公報に
開示された従来例では、モーションコントローラが、マ
スタサーボアンプを介して射出スクリュ作動用のマスタ
サーボモータを駆動する。マスタサーボアンプは、トル
ク指令信号を算出するトルク指令算出部を備えている。
このトルク指令算出部は、マスタサーボモータの駆動ト
ルクを指令すると同時に、スレーブサーボアンプにスレ
ーブサーボモータの駆動トルク指令を伝達し、この駆動
トルク指令によりスレーブサーボアンプはスレーブサー
ボモータを駆動する。このようにして複数の射出駆動モ
ータが同調制御される。Further, in the conventional example disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-28751, a motion controller drives a master servo motor for operating an injection screw via a master servo amplifier. The master servo amplifier includes a torque command calculator that calculates a torque command signal.
The torque command calculation unit commands the drive torque of the master servo motor and at the same time transmits the drive torque command of the slave servo motor to the slave servo amplifier, and the slave servo amplifier drives the slave servo motor by this drive torque command. In this way, the plurality of injection drive motors are synchronously controlled.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】特開昭62−2181
18号公報および特開平10−113970号公報に開
示された技術は、各ねじ軸の回転および射出圧力を生じ
るためのモータトルクが完全に同調していることを前提
としている。しかし、射出スクリュの両側に平行に設置
された一対のねじ軸を、それぞれに対応するサーボモー
タを用いて駆動する場合、一方および他方のねじ軸駆動
系におけるサーボモータ相互間の電気的、機械的なバラ
ツキおよび各ねじ軸相互間の機械的なバラツキのため
に、射出速度と射出圧力がそれぞれ目標値からずれるこ
とがある。また、特開平11−28751号公報に開示
された技術では、複数のねじ軸間の機械的なバラツキに
よる射出速度と射出圧力のずれに対応できない。Problems to be Solved by the Invention JP-A-62-2181
The techniques disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 18 and Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-113970 are based on the assumption that the motor torques for generating rotation and injection pressure of each screw shaft are perfectly synchronized. However, when a pair of screw shafts installed in parallel on both sides of the injection screw are driven by the corresponding servo motors, the electrical and mechanical between the servo motors in one and the other screw shaft drive system The injection speed and the injection pressure may deviate from the respective target values due to such variations and mechanical variations between the screw shafts. Further, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-28751 cannot deal with the deviation of the injection speed and the injection pressure due to the mechanical variation between the screw shafts.
【0007】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たものであって、一方および他方のねじ軸駆動系間の電
気的、機械的なバラツキによる射出速度と射出圧力のず
れをなくすことが可能な電動射出成形機における射出駆
動部の制御装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of such problems, and it is possible to eliminate the deviation between the injection speed and the injection pressure due to the electrical and mechanical variations between the one and the other screw shaft drive systems. An object of the present invention is to provide a control device for an injection drive unit in a possible electric injection molding machine.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、射出スクリュ
を進退自在に嵌合させた射出シリンダ、該射出シリンダ
の軸線を中心として対称平行に且つ回転可能に設けた第
1、第2のボールねじ軸、および該第1、第2のボール
ねじ軸をそれぞれ回転駆動する第1、第2の駆動モータ
を取付けた固定フレームと、前記固定フレームの後方に
位置し、前記第1、第2のボールねじ軸にそれぞれ螺合
する第1、第2のボールねじナット、前記射出スクリュ
および該射出スクリュを回転駆動する第3の駆動モータ
を取付けた移動フレームとを有し、前記第1、第2のボ
ールねじナットの同期回転によって前記移動フレームを
前記射出スクリュと共に直進動作させるように構成され
た電動射出成形機の射出駆動部の制御に適用される制御
装置であって、射出速度を目標射出速度に一致させるた
めの速度制御操作量を演算する速度制御操作量演算手段
と、射出圧力を目標射出圧力に一致させるための圧力制
御操作量を演算する圧力制御操作量演算手段と、射出工
程時に、前記第1、第2のボールねじ軸の回転によって
前記移動フレームに加えられる各加圧力の偏差を検出す
る圧力偏差出手段と、前記圧力制御操作量を2分して第
1、第2の1/2圧力制御操作量を形成する分割手段
と、前記第1の1/2圧力制御操作量を前記各加圧力の
偏差によって補正する補正手段と、前記速度制御操作量
と前記補正された第1の1/2圧力制御操作量の内の小
さい方の操作量に対応した電流を前記第1の駆動モータ
に出力する第1の出力手段と、前記速度制御操作量と前
記第2の1/2圧力制御操作量の内の小さい方の操作量
に対応した電流を前記第2の駆動モータに出力する第2
の出力手段とを備え、前記各加圧力の偏差に基づく前記
第1の1/2圧力制御操作量の補正によって前記圧力偏
差を抑制する。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is directed to an injection cylinder in which an injection screw is fitted in a retractable manner, and first and second balls provided so as to be symmetrically parallel to each other about an axis of the injection cylinder and rotatable. A fixed frame to which a screw shaft and first and second drive motors that rotate and drive the first and second ball screw shafts are attached respectively, and the fixed frame is located behind the fixed frame and includes the first and second First and second ball screw nuts respectively screwed to the ball screw shaft, the injection screw, and a moving frame to which a third drive motor for rotationally driving the injection screw is attached, and the first and second A control device applied to control of an injection drive unit of an electric injection molding machine configured to move the moving frame together with the injection screw in a straight line by the synchronous rotation of the ball screw nut. Speed control operation amount calculation means for calculating a speed control operation amount for matching the speed with the target injection speed; and pressure control operation amount calculation means for calculating a pressure control operation amount for matching the injection pressure with the target injection pressure. A pressure deviation output means for detecting a deviation of each pressing force applied to the moving frame by the rotation of the first and second ball screw shafts during the injection step; A dividing means for forming a second ½ pressure control operation amount, a correcting means for correcting the first ½ pressure control operation amount by a deviation of each pressing force, the speed control operation amount and the First output means for outputting a current corresponding to the smaller operation amount of the corrected first 1/2 pressure control operation amount to the first drive motor, the speed control operation amount, and the first output means. 2 of 1/2 pressure control manipulated variable Second outputting a current corresponding to the operation amount of the again side to the second drive motor
Output means for suppressing the pressure deviation by correcting the first ½ pressure control operation amount based on the deviation of each of the applied pressures.
【0009】本発明の実施例では、前記圧力偏差検出手
段が、前記第1、第2のボールねじ軸の回転数差に基づ
いて前記圧力偏差を検出するように構成されている。In an embodiment of the present invention, the pressure deviation detecting means is configured to detect the pressure deviation based on the difference in the number of rotations of the first and second ball screw shafts.
【0010】また、本発明の実施例では、前記射出圧力
を検出するために、前記第1、第2のボールねじ軸に作
用する引張力をそれぞれ検出する第1、第2の圧力検出
センサと、これらのセンサによって検出される圧力を加
算する加算手段とを設けている。Further, in the embodiment of the present invention, in order to detect the injection pressure, first and second pressure detection sensors for respectively detecting tensile forces acting on the first and second ball screw shafts are provided. , And adding means for adding the pressures detected by these sensors.
【0011】更に、本発明の実施例では、前記射出圧力
を検出するために、前記第1のボールねじ軸に作用する
引張力を検出する圧力検出センサと、前記射出シリンダ
から前記第1、第2のボールねじ軸に至る距離をl1,
l2として、前記圧力センサで検出される圧力を(l1+
l2)/l1倍する演算手段とを設けている。Further, in the embodiment of the present invention, in order to detect the injection pressure, a pressure detection sensor for detecting a tensile force acting on the first ball screw shaft, and the first and the first from the injection cylinder. The distance to the ball screw axis of 2 is l 1 ,
As l 2 , the pressure detected by the pressure sensor is (l 1 +
l 2 ) / l 1 multiplication means is provided.
【0012】本発明は、前記電動射出成形機の射出駆動
部の制御に適用される制御装置であって、射出速度を目
標射出速度に一致させるための速度制御操作量を演算す
る速度制御操作量演算手段と、射出圧力を目標射出圧力
に一致させるための圧力制御操作量を演算する圧力制御
操作量演算手段と、射出工程時に、前記第1、第2のボ
ールねじ軸の回転数差を検出する回転数差出手段と、前
記圧力制御操作量を2分して第1、第2の1/2圧力制
御操作量を形成する分割手段と、前記速度制御操作量を
前記回転数差によって補正する補正手段と、前記第1の
1/2圧力制御操作量と前記補正された速度制御操作量
の内の小さい方の操作量に対応した電流を前記第1の駆
動モータに出力する第1の出力手段と、前記第2の1/
2圧力制御操作量と前記速度制御操作量の内の小さい方
の操作量に対応した電流を前記第2の駆動モータに出力
する第2の出力手段とを備え、前記回転数差に基づく前
記第1の速度制御操作量の補正によって前記回転数差を
抑制する。The present invention is a control device applied to the control of an injection drive unit of the electric injection molding machine, wherein a speed control operation amount for calculating a speed control operation amount for matching an injection speed with a target injection speed. A calculation means, a pressure control operation amount calculation means for calculating a pressure control operation amount for matching the injection pressure with the target injection pressure, and a rotation speed difference between the first and second ball screw shafts during the injection process. And a dividing means for dividing the pressure control operation amount into two to form first and second 1/2 pressure control operation amounts, and the speed control operation amount is corrected by the rotation speed difference. Correction means and a first output for outputting to the first drive motor a current corresponding to a smaller operation amount of the first 1/2 pressure control operation amount and the corrected speed control operation amount. Means and the second 1 /
Two pressure control operation amounts and second output means for outputting a current corresponding to the smaller operation amount of the speed control operation amounts to the second drive motor, and the second output unit based on the rotational speed difference. The rotation speed difference is suppressed by correcting the speed control operation amount of 1.
【0013】本発明の実施例では、前記射出圧力を検出
するために、前記第1、第2のボールねじ軸に作用する
引張力をそれぞれ検出する第1、第2の圧力検出センサ
と、これらのセンサによって検出される圧力を加算する
加算手段とを設けている。In the embodiment of the present invention, in order to detect the injection pressure, first and second pressure detection sensors for detecting tensile forces acting on the first and second ball screw shafts, respectively, and these And an adding means for adding the pressure detected by the sensor.
【0014】また、本発明の実施例では、前記射出圧力
を検出するために、前記第1のボールねじ軸に作用する
引張力を検出する圧力検出センサと、前記射出シリンダ
から前記第1、第2のボールねじ軸に至る距離をl1,
l2として、前記圧力センサで検出される圧力を(l1+
l2)/l1倍する演算手段とを設けている。Further, in the embodiment of the present invention, in order to detect the injection pressure, a pressure detection sensor for detecting a tensile force acting on the first ball screw shaft, and the first and the first from the injection cylinder. The distance to the ball screw axis of 2 is l 1 ,
As l 2 , the pressure detected by the pressure sensor is (l 1 +
l 2 ) / l 1 multiplication means is provided.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の第1
の実施形態に係わる電動射出成形機の射出駆動部1を部
分的に断面して示した平面図である。この射出駆動部1
は、図示していない本体台に固設された固定フレーム2
と、この固定フレーム2に対し接離可能に移動する移動
フレーム6とを備えている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a partial cross section of the injection drive unit 1 of the electric injection molding machine according to the embodiment of FIG. This injection drive unit 1
Is a fixed frame 2 fixed to a main body not shown.
And a moving frame 6 that moves so as to be able to come into contact with and separate from the fixed frame 2.
【0016】固定フレーム2は、水平な方向に沿う中心
穴を備え、この中心穴に射出シリンダ3の基部を貫通さ
せてある。射出シリンダ3は、固定フレーム2の前側面
に設けられた抜止め環5によって該フレーム2に固定さ
れ、その内周に射出スクリュ4が回転かつ進退自在に嵌
合されている。固定フレーム2には、上記射出スクリュ
4の軸線を中心とする対称位置に射出駆動用減速モータ
11A,11Bがそれぞれ取付けられ、かつ、これらの
モータ11A,11Bの内側にボールねじ軸8A,8B
が平行に配設されている。The fixed frame 2 is provided with a center hole extending in the horizontal direction, and the base of the injection cylinder 3 is passed through the center hole. The injection cylinder 3 is fixed to the frame 2 by a retaining ring 5 provided on the front side surface of the fixed frame 2, and an injection screw 4 is fitted to the inner periphery of the fixed frame 2 so as to be rotatable and movable back and forth. Injection driving reduction motors 11A and 11B are attached to the fixed frame 2 at symmetrical positions about the axis of the injection screw 4, and the ball screw shafts 8A and 8B are provided inside the motors 11A and 11B.
Are arranged in parallel.
【0017】ボールねじ軸8A,8Bは、射出スクリュ
4の軸線を中心とする対称位置に設けられ、それぞれ軸
受9A,9Bを介して上記固定フレーム2に回転可能に
支持されている。なお、軸受9A,9Bは、大きなスラ
スト荷重を受け得るように構成されている。モータ11
Aおよび11Bの駆動力は、それぞれ歯付きベルト13
と歯付きベルトプーリー14,15とからなる動力伝達
手段を介してボールねじ軸8Aおよび8Bに減速されな
がら伝達される。The ball screw shafts 8A, 8B are provided at symmetrical positions with respect to the axis of the injection screw 4, and are rotatably supported by the fixed frame 2 via bearings 9A, 9B, respectively. The bearings 9A and 9B are configured to be able to receive a large thrust load. Motor 11
The driving forces of A and 11B are respectively the toothed belt 13
And the toothed belt pulleys 14 and 15 are transmitted to the ball screw shafts 8A and 8B while being decelerated through the power transmission means.
【0018】ボールねじ軸8A、8Bの軸端には、それ
らの回転数を検出するセンサとしてエンコーダ16A,
16Bが設置されている。また、固定フレーム2の上面
のほぼ中央には、成形用原材料である樹脂のペレットを
入れる図示していないホッパが設置されている。移動フ
レーム6の一側部および他側部には、ボールねじ軸8A
および8Bのボール雄ねじ8aおよび8bに螺合するボ
ールネジナット17A,17Bがそれぞれ配設され、ま
た、この移動フレーム6の中央部には、上記射出スクリ
ュ4を回転駆動するスクリュ回転駆動モータ7が取付け
られている。At the shaft ends of the ball screw shafts 8A, 8B, encoders 16A,
16B is installed. In addition, a hopper (not shown) into which pellets of resin, which is a raw material for molding, is placed is installed at substantially the center of the upper surface of the fixed frame 2. A ball screw shaft 8A is provided on one side and the other side of the moving frame 6.
Ball screw nuts 17A and 17B that are screwed into the male balls 8a and 8b of the ball screw 8B and 8B, respectively, are arranged. At the center of the moving frame 6, a screw rotation drive motor 7 that rotationally drives the injection screw 4 is attached. Has been.
【0019】上記一対の射出駆動モータ11A,11B
が同期回転されると、ボールねじ軸8A、8Bが回転運
動するとともに、その回転運動が移動フレーム6の直進
運動に変換される。後述の射出成形時には、ボールねじ
軸8A、8Bの回転によって移動フレーム6と共に射出
スクリュ4が前進移動する。射出スクリュ4は、上記ス
クリュ回転駆動モータ7によって回転駆動される。この
射出スクリュ4の駆動側端部は、移動フレーム6に内蔵
された図示していない大容量のスラスト軸受により支持
されている。したがって、射出スクリュ4は、大きい射
出力を受けた状態でも自由に回転することができる。The pair of injection drive motors 11A and 11B
Is rotated synchronously, the ball screw shafts 8A and 8B rotate, and the rotary motion is converted into a rectilinear motion of the moving frame 6. At the time of injection molding described later, the injection screw 4 moves forward together with the moving frame 6 by the rotation of the ball screw shafts 8A and 8B. The injection screw 4 is rotationally driven by the screw rotation drive motor 7. The drive side end of the injection screw 4 is supported by a large-capacity thrust bearing (not shown) built in the moving frame 6. Therefore, the injection screw 4 can freely rotate even in the state of receiving a large ejection force.
【0020】移動フレーム6には、圧力検出センサ(例
えば、ロードセル)18A,18Bが固着されている。
これらの圧力検出センサ18A,18Bは、ボールねじ
ナット17A,17Bがボールねじ軸8A、8Bから受
ける軸方向の力をそれぞれ検出する。なお、射出スクリ
ュ4が射出移動するとき、この圧力検出センサ18A,
18Bの各検出圧力を加え合わせたものが射出圧力に相
当することになる。この圧力検出センサ18A,18B
は、信号線22A,22Bを介して図2に示す制御装置
30に接続されている。Pressure detection sensors (for example, load cells) 18A and 18B are fixed to the moving frame 6.
These pressure detection sensors 18A and 18B detect the axial forces that the ball screw nuts 17A and 17B receive from the ball screw shafts 8A and 8B, respectively. When the injection screw 4 is ejected and moved, the pressure detection sensor 18A,
The sum of the detected pressures of 18B corresponds to the injection pressure. This pressure detection sensor 18A, 18B
Is connected to the control device 30 shown in FIG. 2 via signal lines 22A and 22B.
【0021】ところで、上記一対のボールねじ軸8A、
8Bが完全に同期して回転する場合には、圧力検出セン
サ18A,18Bのいずれか一方のみを使用して上記射
出圧力を検出することが可能である。すなわち、例え
ば、圧力検出センサ18Aのみを検出に使用する場合に
は、各ボールねじ軸8A,8Bと射出スクリュ4の中心
軸線とのなす距離をそれぞれl1,l2として、この圧力
検出センサ18Aの出力を(l1+l2)/l1倍するこ
とにより上記射出圧力を検出することができる。上記の
手法を採用する場合には、上記加算器35に代えて演算
(l1+l2)/l1を実行するための演算手段が設けら
れる。By the way, the pair of ball screw shafts 8A,
When 8B rotates in perfect synchronization, it is possible to detect the injection pressure using only one of the pressure detection sensors 18A and 18B. That is, for example, when only the pressure detection sensor 18A is used for detection, the distances between the ball screw shafts 8A and 8B and the center axis of the injection screw 4 are set to l 1 and l 2 , respectively, and the pressure detection sensor 18A is set. The injection pressure can be detected by multiplying the output of (1 1 + l 2 ) / l 1 . When the above method is adopted, the adder 35 is replaced by an operation means for executing the operation (l 1 + l 2 ) / l 1 .
【0022】なお、上記各距離l1,l2が等しいときに
は、(l1+l2)/l1 =2となるので、圧力検出セン
サ18Aの出力を2倍することによって上記射出圧力を
検出することができる。また、上記のように1つの圧力
センサ(上記の例ではセンサ18A)を用いる場合に
は、他方の側の圧力センサ(上記の例ではセンサ18
B)に代えて、同じ材料で作られた同一形状のダミーを
設ければよい。When the distances l 1 and l 2 are equal, (l 1 + l 2 ) / l 1 = 2, so the injection pressure is detected by doubling the output of the pressure detection sensor 18A. be able to. When one pressure sensor (sensor 18A in the above example) is used as described above, the pressure sensor on the other side (sensor 18A in the above example) is used.
Instead of B), a dummy of the same shape made of the same material may be provided.
【0023】次に、図2を参照して、制御装置30の構
成について説明する。この制御装置30において、ねじ
軸位置偏差算出器31は、エンコーダ16A,16Bの
出力に基づいてボールねじ軸8A,8Bの回転数差を算
出し、その回転数差からボールねじナット17Aとボー
ルねじナット17Bの位置オフセット量を算出する。Next, the configuration of the control device 30 will be described with reference to FIG. In the control device 30, the screw shaft position deviation calculator 31 calculates the rotational speed difference between the ball screw shafts 8A and 8B based on the outputs of the encoders 16A and 16B, and based on the rotational speed difference, the ball screw nut 17A and the ball screw nut 17A. The position offset amount of the nut 17B is calculated.
【0024】圧力偏差算出回路32は、上記位置オフセ
ット量に基づいて、ボールねじ軸8A,8Bの回転によ
り発生する各射出方向圧力の偏差を算出する。射出圧力
設定器38は、目標射出圧力を設定するものであり、ま
た、射出速度設定器34は、上記目標射出圧力に対応し
た目標射出速度を設定するものである。The pressure deviation calculating circuit 32 calculates the deviation of each injection direction pressure generated by the rotation of the ball screw shafts 8A and 8B based on the position offset amount. The injection pressure setting device 38 sets a target injection pressure, and the injection speed setting device 34 sets a target injection speed corresponding to the target injection pressure.
【0025】射出速度設定器34は、図4に例示したよ
うな射出ストローク位置と目標射出速度Vとの関係を記
憶し、この関係と図示していない射出ストロークセンサ
(移動フレーム6の移動位置を検出するセンサ)で検出
される射出スクリュ4の射出ストローク位置とに基づい
て、そのストローク位置に対応した目標射出速度Vを設
定する。また、前記射出圧力設定器38は、図4に例示
したような射出ストロークと目標射出圧力Pとの関係を
記憶し、この関係と上記射出ストロークセンサで検出さ
れる射出スクリュ4の射出ストローク位置とに基づい
て、そのストローク位置に対応した目標射出圧力Pを設
定する。この図4に示す関係によれば、射出充填ゾーン
で低射出圧力P1および高射出速度速V1がそれぞれ目
標射出圧力Pおよび目標射出速度Vとして設定され、圧
力保持ゾーンで高射出圧力P2およびほぼ0の射出速度
がそれぞれ目標射出圧力Pおよび目標射出速度Vとして
設定される。The injection speed setting unit 34 stores the relationship between the injection stroke position and the target injection speed V as illustrated in FIG. 4, and this relationship and an injection stroke sensor (moving position of the moving frame 6) not shown in the drawing are stored. The target injection speed V corresponding to the stroke position is set based on the injection stroke position of the injection screw 4 detected by the (sensor for detecting). The injection pressure setter 38 stores the relationship between the injection stroke and the target injection pressure P as illustrated in FIG. 4, and this relationship and the injection stroke position of the injection screw 4 detected by the injection stroke sensor. Based on, the target injection pressure P corresponding to the stroke position is set. According to the relationship shown in FIG. 4, the low injection pressure P1 and the high injection speed V1 are set as the target injection pressure P and the target injection speed V, respectively, in the injection filling zone, and the high injection pressure P2 and almost 0 are set in the pressure holding zone. Are set as the target injection pressure P and the target injection speed V, respectively.
【0026】射出速度PID制御回路33は、上記目標
射出速度Vと、エンコーダ16A,16Bのいずれか一
方(この例では、エンコーダ16A)によって検出され
るボールねじ軸8の回転速度(実際の射出速度に対応)
との偏差に対応する速度制御操作量を演算する。The injection speed PID control circuit 33 uses the target injection speed V and the rotational speed of the ball screw shaft 8 detected by either one of the encoders 16A and 16B (encoder 16A in this example) (actual injection speed). Corresponding to)
Calculate the speed control manipulated variable corresponding to the deviation between and.
【0027】圧力加算器35は、圧力検出センサ18
A,18Bで検出される各圧力(ねじ軸8A,8Bに作
用する引張力)を加算し、その加算結果(実際の射出圧
力)を射出圧力PID制御回路36に加える。射出圧力
PID制御回路36は、前記目標射出圧力Pと上記加算
結果との偏差に対応する圧力制御操作量を演算する。分
割器37は、圧力PID制御回路36より出力される圧
力制御操作量を2分割し、一方の分割出力を加算器51
に入力するとともに、他方の分割出力を出力回路39B
に出力する。加算器51は、分割器37から出力される
1/2圧力制御操作量に前記圧力偏差算出回路32から
出力される射出圧力偏差を加算するものである。The pressure adder 35 includes a pressure detection sensor 18
The respective pressures detected by A and 18B (tensile forces acting on the screw shafts 8A and 8B) are added, and the addition result (actual injection pressure) is applied to the injection pressure PID control circuit 36. The injection pressure PID control circuit 36 calculates a pressure control operation amount corresponding to a deviation between the target injection pressure P and the addition result. The divider 37 divides the pressure control operation amount output from the pressure PID control circuit 36 into two, and outputs one of the divided outputs to the adder 51.
To the output circuit 39B.
Output to. The adder 51 adds the injection pressure deviation output from the pressure deviation calculation circuit 32 to the 1/2 pressure control operation amount output from the divider 37.
【0028】出力回路39Aは、前記射出速度PID制
御回路33から出力される速度制御操作量と、加算器5
1の加算結果とを入力し、それらによって規定される電
流をモータ11Aに出力する。一方、出力回路39B
は、射出速度PID制御回路33から出力される速度制
御操作量と、分割器37から出力される1/2圧力制御
操作量とを入力し、それらによって規定される電流をモ
ータ11Bに出力する。The output circuit 39A adds the speed control operation amount output from the injection speed PID control circuit 33 and the adder 5
The addition result of 1 is input, and the current defined by them is output to the motor 11A. On the other hand, the output circuit 39B
Inputs the speed control operation amount output from the injection speed PID control circuit 33 and the 1/2 pressure control operation amount output from the divider 37, and outputs a current defined by them to the motor 11B.
【0029】図1において、実線は、射出工程が終わっ
て移動フレーム6、スクリュ回転駆動モータ7およびボ
ールねじナット17A,17B等が前進端の位置にある
状態を示している。この状態になった以後に、樹脂送
り、可塑化の工程が開始されることになる。また、図1
において、2点鎖線は、射出シリンダ3の先端に溶融樹
脂を貯溜し終わって、射出スクリュ4、移動フレーム
6、スクリュ回転駆動モータ7およびボールねじナット
17A,17Bが後進端に位置している状態を示してい
る。In FIG. 1, the solid line shows a state in which the moving frame 6, the screw rotation drive motor 7, the ball screw nuts 17A and 17B, etc. are at the forward end positions after the injection process is completed. After this state is reached, the resin feeding and plasticizing steps are started. Also, FIG.
In Fig. 2, the chain double-dashed line indicates a state in which the injection resin 4, the moving frame 6, the screw rotation drive motor 7, and the ball screw nuts 17A and 17B are located at the reverse end after the molten resin has been accumulated at the tip of the injection cylinder 3. Is shown.
【0030】射出シリンダ3と射出スクリュ4とによる
樹脂送り、可塑化工程においては、スクリュ回転駆動モ
ータ7による射出スクリュ4の回転によって、図示して
いない前記ホッパから樹脂のペレットが射出シリンダ3
内に導入される。この樹脂のぺレットは、スクリュ4で
前方へ送られながら加熱されて溶融可塑化される。一
方、この樹脂送り、可塑化工程では、射出駆動モータ1
1A,11Bの低速同期運転によってボールねじ軸8
A、8Bを同時に低速回転させる。これにより、移動フ
レーム6が図1に示す位置から射出スクリュ4と共にゆ
っくり後退し、その結果、上記溶融樹脂が射出スクリュ
4の先端に溜められる。In the resin feeding and plasticizing process by the injection cylinder 3 and the injection screw 4, resin pellets are injected from the hopper (not shown) by the rotation of the injection screw 4 by the screw rotation drive motor 7.
Will be introduced in. This resin pellet is melted and plasticized by being heated while being sent forward by the screw 4. On the other hand, in this resin feeding and plasticizing process, the injection drive motor 1
Ball screw shaft 8 by low speed synchronous operation of 1A and 11B
Rotate A and 8B simultaneously at low speed. As a result, the moving frame 6 is slowly retracted from the position shown in FIG. 1 together with the injection screw 4, and as a result, the molten resin is accumulated at the tip of the injection screw 4.
【0031】図示していない金型に対する1ショット分
の樹脂が射出スクリュ4の先端に溜められると、移動フ
レーム6が図1に2点鎖線で示した位置に停止され、か
つ、射出スクリュ回転駆動モータ7も停止される。次い
で、射出スクリュ4が図4に示す高速度V1で前進移動
するように一対の射出駆動モータ11A,11Bが高速
回転され、これによって、射出スクリュ4の先端に溜め
られた樹脂が図示していない金型のキャビティ内に射出
される。このとき、移動フレーム6は、図1の実線の位
置に戻されることになる。そして、その後、上記と同様
に樹脂送り、可塑化工程と、射出工程とが繰り返えされ
る。When one shot of resin for a mold (not shown) is accumulated at the tip of the injection screw 4, the moving frame 6 is stopped at the position shown by the chain double-dashed line in FIG. 1, and the injection screw is rotationally driven. The motor 7 is also stopped. Next, the pair of injection drive motors 11A and 11B are rotated at high speed so that the injection screw 4 moves forward at the high speed V 1 shown in FIG. 4, whereby the resin accumulated at the tip of the injection screw 4 is illustrated. Not injected into the mold cavity. At this time, the moving frame 6 is returned to the position indicated by the solid line in FIG. Then, thereafter, the resin feeding, the plasticizing step, and the injection step are repeated in the same manner as above.
【0032】次に、制御装置30の制御動作について説
明する。上記電動射出成形機1の射出工程中において
は、エンコーダ16A、16Bによって検出されるボー
ルねじ軸8A,8Bの回転数がねじ軸位置偏差算出器3
1に入力される。ボールねじ軸8A,8Bの回転数にず
れがあると、このボールねじ軸8A,8Bに螺合するボ
ールねじナット17A,17Bの位置にずれを生じる。
そこで、ねじ軸位置偏差算出器31は、上記各回転数に
基づいて、ボールねじナット17A,17Bの位置オフ
セット量を算出する。Next, the control operation of the control device 30 will be described. During the injection process of the electric injection molding machine 1, the rotation speed of the ball screw shafts 8A and 8B detected by the encoders 16A and 16B is the screw shaft position deviation calculator 3.
Input to 1. If the rotational speeds of the ball screw shafts 8A and 8B are deviated, the positions of the ball screw nuts 17A and 17B screwed onto the ball screw shafts 8A and 8B are deviated.
Therefore, the screw shaft position deviation calculator 31 calculates the amount of position offset of the ball screw nuts 17A and 17B based on each of the rotation speeds.
【0033】ボールねじナット17A,17Bの位置オ
フセット量は、ボールねじ軸8A,8Bに作用する各負
荷圧力の偏差に対応する。そこで、圧力偏差算出回路3
2は、上記位置オフセット量に所定の補正係数(ボール
ねじ軸8A,8B、ボールねじナット17A,17Bお
よびその周辺の構成部品の形状、剛性、部品間の遊隙等
とに基づいて予め設定される)を乗じて、上記各負荷圧
力の偏差を算出する。The position offset amount of the ball screw nuts 17A, 17B corresponds to the deviation of each load pressure acting on the ball screw shafts 8A, 8B. Therefore, the pressure deviation calculation circuit 3
2 is preset for the above-mentioned position offset amount based on a predetermined correction coefficient (ball screw shafts 8A, 8B, ball screw nuts 17A, 17B and the shape, rigidity, clearance between the components and the like of the peripheral components. )) To calculate the deviation of each load pressure.
【0034】上記負荷圧力偏差は、フレーム6の円滑な
移動を妨げる。そこで、この実施の形態では、分割器3
7から出力される一方の1/2圧力制御操作量に上記負
荷圧力偏差を加算する演算を加算器51において実行
し、これによって、この1/2圧力制御操作量を補正し
ている。この結果、出力回路39A,39Bには、上記
負荷圧力偏差をゼロにするような圧力制御操作量が出力
されることになる。The load pressure deviation hinders smooth movement of the frame 6. Therefore, in this embodiment, the divider 3
The adder 51 executes a calculation for adding the load pressure deviation to one of the 1/2 pressure control manipulated variables output from No. 7, thereby correcting the 1/2 pressure control manipulated variable. As a result, the output control circuits 39A and 39B output a pressure control operation amount that makes the load pressure deviation zero.
【0035】出力回路39Aは、射出速度PID制御回
路33から出力される速度制御操作量が加算器51から
出力される補正済み1/2圧力制御操作量以下のときに
前者に対応した電流をモータ11Aに出力し、前者が後
者よりも大きいときに後者に対応した電流をモータ11
Aに出力する。また、出力回路39Bは、射出速度PI
D制御回路33から出力される速度制御操作量が分割器
37から出力される1/2圧力制御操作量よりも小さい
ときに前者に対応した電流をモータ11Bに出力し、前
者が後者よりも大きいときに後者に対応した電流をモー
タ11Bに出力する。The output circuit 39A supplies a current corresponding to the former to the motor when the speed control operation amount output from the injection speed PID control circuit 33 is equal to or less than the corrected 1/2 pressure control operation amount output from the adder 51. 11A and outputs the current corresponding to the latter to the motor 11 when the former is larger than the latter.
Output to A. Further, the output circuit 39B has an injection speed PI.
When the speed control operation amount output from the D control circuit 33 is smaller than the 1/2 pressure control operation amount output from the divider 37, a current corresponding to the former is output to the motor 11B, and the former is larger than the latter. Sometimes the current corresponding to the latter is output to the motor 11B.
【0036】つまり、上記制御装置30は、射出速度P
ID制御回路33から出力される速度制御操作量が大き
くなる図4の射出充填ゾーンおよびこれに続く増圧ゾー
ンの一部期間において、加算器51の出力に対応した
(補正済み1/2圧力制御操作量に対応した)電流を出
力回路39Aから出力するとともに、1/2圧力制御操
作量に対応した電流を出力回路39Bから出力する。こ
の場合、射出駆動モータ11A,11Bは、射出圧力が
射出圧力設定器38で設定された目標射出圧力になるよ
うに、また、ねじ軸8A,8Bに作用する負荷圧力の偏
差が無くなるように制御されることになる。That is, the control device 30 controls the injection speed P
Corresponding to the output of the adder 51 (corrected 1/2 pressure control) in a partial period of the injection filling zone of FIG. 4 in which the speed control operation amount output from the ID control circuit 33 becomes large and the pressure increasing zone subsequent thereto A current corresponding to the manipulated variable is output from the output circuit 39A, and a current corresponding to the 1/2 pressure control manipulated variable is output from the output circuit 39B. In this case, the injection drive motors 11A and 11B are controlled so that the injection pressure becomes the target injection pressure set by the injection pressure setter 38 and the deviation of the load pressure acting on the screw shafts 8A and 8B is eliminated. Will be done.
【0037】一方、上記制御装置30は、射出速度PI
D制御回路33から出力される速度制御操作量が小さく
なる図4の増圧ゾーンの後半期間および保圧ゾーンにお
いて、上記速度制御操作量射に対応した電流を出力回路
39A,39Bからそれぞれ出力する。この場合、射出
速度が射出速度設定器34で設定された目標射出速度に
なるように射出駆動モータ11A,11Bが制御される
ことになる。この結果、図4の射出充填ゾーンおよびこ
れに続く増圧ゾーンの一部期間においては、モータ11
A、ボールねじ軸8A等を含む駆動手段と、モータ11
B、ボールねじ軸8B等を含む駆動手段との間の電気
的、機械的なバラツキに起因したボールねじ軸8A,8
Bの引張力のアンバランスが正される。On the other hand, the control device 30 controls the injection speed PI.
In the second half period of the pressure increasing zone and the pressure maintaining zone of FIG. 4 in which the speed control operation amount output from the D control circuit 33 decreases, currents corresponding to the speed control operation amount injection are output from the output circuits 39A and 39B, respectively. . In this case, the injection drive motors 11A and 11B are controlled so that the injection speed becomes the target injection speed set by the injection speed setting unit 34. As a result, in the injection filling zone of FIG.
A, a driving means including a ball screw shaft 8A and the like, and a motor 11
B, ball screw shafts 8A, 8B, etc. due to electrical and mechanical variations between the driving means including the ball screw shaft 8B and the like.
The imbalance of the tensile force of B is corrected.
【0038】図3は、本発明の第2の実施形態に係わる
電動射出成形機1Aを示している。この射出成形機1A
の駆動機構部は、図2に示す第1の実施形態に係わる電
動射出成形機1のそれと同一であるので、ここでは、こ
の駆動機構部についての説明を省略する。この第2の実
施形態における制御装置40は、第1の実施形態に係わ
る制御装置30の軸位置偏差算出器31、圧力偏差算出
回路32および加算器51に代えて、回転数差算出回路
41と回転数加算器42とを設けている。回転数差算出
回路41は、エンーダ16A,16Bの出力に基づいて
ボールねじ軸8A,8Bの回転数の差を算出するもので
ある。また、回転数加算器42は、射出速度PID制御
回路33から出力される射出速度制御操作量に回転数差
算出回路41で算出された回転数差を加算するために設
けられている。FIG. 3 shows an electric injection molding machine 1A according to the second embodiment of the present invention. This injection molding machine 1A
Since the drive mechanism section is the same as that of the electric injection molding machine 1 according to the first embodiment shown in FIG. 2, the description of this drive mechanism section is omitted here. The control device 40 according to the second embodiment includes a rotation speed difference calculation circuit 41 instead of the shaft position deviation calculator 31, the pressure deviation calculation circuit 32, and the adder 51 of the control device 30 according to the first embodiment. A rotation speed adder 42 is provided. The rotation speed difference calculation circuit 41 calculates the difference between the rotation speeds of the ball screw shafts 8A and 8B based on the outputs of the encoders 16A and 16B. The rotation speed adder 42 is provided to add the rotation speed difference calculated by the rotation speed difference calculation circuit 41 to the injection speed control operation amount output from the injection speed PID control circuit 33.
【0039】上記制御装置40は次のように作用する。
ボールねじ軸8A,8Bの回転数にずれがあると、該ボ
ールねじ軸8A,8Bに作用する引張力が不揃いになっ
てフレーム6の円滑な移動が妨げられる。上記制御装置
40では、これを回避するため、回転数差算出回路41
によって算出されるボールねじ軸8A,8Bの回転数差
によって射出速度PID制御回路33から出力される速
度制御操作量を補正している。すなわち、加算器42
は、上記速度制御操作量に上記回転数差を加算して該速
度制御操作量を補正し、これによって、上記ボールねじ
軸8A,8Bの回転数差をゼロにするような補正済み速
度制御操作量を得ている。そして、出力回路39Aに
は、補正済み速度制御操作量が与えられる。The control device 40 operates as follows.
If the rotational speeds of the ball screw shafts 8A and 8B are deviated, the tensile forces acting on the ball screw shafts 8A and 8B become uneven and the smooth movement of the frame 6 is hindered. In the control device 40, in order to avoid this, the rotation speed difference calculation circuit 41
The speed control operation amount output from the injection speed PID control circuit 33 is corrected by the difference in the number of rotations of the ball screw shafts 8A and 8B calculated by. That is, the adder 42
Is a corrected speed control operation for adding the rotational speed difference to the speed control operation amount to correct the speed control operation amount, thereby making the rotational speed difference between the ball screw shafts 8A and 8B zero. You are getting the amount. Then, the corrected speed control operation amount is given to the output circuit 39A.
【0040】出力回路48Aは、分割器37から出力さ
れる1/2圧力制御操作量が加算器42から出力される
補正済み速度制御操作量以下のときに前者に対応した電
流をモータ11Aに出力し、前者が後者よりも大きいと
きに後者に対応した電流をモータ11Aに出力する。ま
た、出力回路48Bは、分割器37から出力される1/
2圧力制御操作量がPID制御回路33から出力される
速度制御操作量よりも小さいときに前者に対応した電流
をモータ11Bに出力し、前者が後者よりも大きいとき
に後者に対応した電流をモータ11Bに出力する。The output circuit 48A outputs a current corresponding to the former to the motor 11A when the 1/2 pressure control operation amount output from the divider 37 is less than or equal to the corrected speed control operation amount output from the adder 42. When the former is larger than the latter, the current corresponding to the latter is output to the motor 11A. The output circuit 48B outputs 1 / output from the divider 37.
2 When the pressure control operation amount is smaller than the speed control operation amount output from the PID control circuit 33, the current corresponding to the former is output to the motor 11B, and when the former is larger than the latter, the current corresponding to the latter is output to the motor. Output to 11B.
【0041】つまり、上記制御装置40は、射出圧力P
ID制御回路36から出力される圧力操作量が小さい図
4の射出充填ゾーンおよびこれに続く増圧ゾーンの一部
期間において、1/2圧力制御操作量に対応した電流を
出力回路48Aおよび48Bからそれぞれ出力する。こ
の場合、射出駆動モータ11A,11Bは、射出圧力が
射出圧力設定器38で設定された目標射出圧力になるよ
うに制御されることになる。That is, the control device 40 controls the injection pressure P
In the injection filling zone of FIG. 4 in which the pressure control amount output from the ID control circuit 36 is small, and in a partial period of the pressure increasing zone subsequent thereto, a current corresponding to the 1/2 pressure control control amount is output from the output circuits 48A and 48B. Output each. In this case, the injection drive motors 11A and 11B are controlled so that the injection pressure becomes the target injection pressure set by the injection pressure setter 38.
【0042】一方、上記制御装置40は、射出圧力PI
D制御回路36から出力される圧力操作量が大きくなる
図4の増圧ゾーンの後半期間および保圧ゾーンにおい
て、加算器42から出力される補正済み速度制御操作量
に対応した電流を出力回路48Aから出力し、また、射
出圧力PID制御回路36から出力される圧力操作量に
対応した電流を出力回路48Bから出力する。この結
果、図4の増圧ゾーンの後半期間およびこれに続く保圧
ゾーンにおいては、モータ11A、ねじ軸8A等を含む
駆動手段と、モータ11B、ねじ軸8B等を含む駆動手
段との間の電気的、機械的なバラツキに起因したボール
ねじ軸8A,8Bの回転数のアンバランスが正される。On the other hand, the control device 40 controls the injection pressure PI.
In the second half period of the pressure increasing zone and the pressure maintaining zone of FIG. 4 in which the pressure control amount output from the D control circuit 36 increases, a current corresponding to the corrected speed control control amount output from the adder 42 is output to the output circuit 48A. The output circuit 48B outputs a current corresponding to the pressure manipulated variable output from the injection pressure PID control circuit 36. As a result, in the latter half period of the pressure boosting zone of FIG. 4 and the pressure holding zone subsequent thereto, between the driving means including the motor 11A and the screw shaft 8A and the driving means including the motor 11B and the screw shaft 8B and the like. The unbalance of the rotation speeds of the ball screw shafts 8A and 8B due to the electrical and mechanical variations is corrected.
【0043】なお、上記第2の実施形態においても、一
対のボールねじ軸8A、8Bが完全に同期して回転する
場合には、圧力検出センサ18A,18Bのいずれか一
方のみによって上記射出圧力を検出することが可能であ
る。すなわち、前述したように、例えば、圧力検出セン
サ18Aのみを検出に使用する場合には、各ボールねじ
軸8A,8Bと射出スクリュ4の中心軸とのなす距離を
それぞれl1、l2として、この圧力検出センサ18Aの
出力を(l1+l2)/l1倍することによって上記射出
圧力を検出することができる。本発明は、上記実施の形
態によって限定されるものでなく、種々の変形および変
更が可能である。In the second embodiment as well, when the pair of ball screw shafts 8A and 8B rotate in perfect synchronization, the injection pressure is detected by only one of the pressure detection sensors 18A and 18B. It is possible to detect. That is, as described above, for example, when only the pressure detection sensor 18A is used for detection, the distances between the ball screw shafts 8A and 8B and the central axis of the injection screw 4 are set to l 1 and l 2 , respectively. The injection pressure can be detected by multiplying the output of the pressure detection sensor 18A by (l 1 + l 2 ) / l 1 . The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and changes can be made.
【0044】[0044]
【発明の効果】本発明に係る電動射出成形機における射
出駆動部の制御装置は、射出速度を目標射出速度に一致
させるための速度制御操作量を演算する速度制御操作量
演算手段と、射出圧力を目標射出圧力に一致させるため
の圧力制御操作量を演算する圧力制御操作量演算手段
と、射出工程時に、第1、第2のボールねじ軸の回転に
よって前記移動フレームに加えられる各加圧力の偏差を
検出する圧力偏差出手段と、前記圧力制御操作量を2分
して第1、第2の1/2圧力制御操作量を形成する分割
手段と、前記第1の1/2圧力制御操作量を前記各加圧
力の偏差によって補正する補正手段と、前記速度制御操
作量と前記補正された第1の1/2圧力制御操作量の内
の小さい方の操作量に対応した電流を前記第1のボール
ねじ軸を回転させる第1の駆動モータに出力する第1の
出力手段と、前記速度制御操作量と前記第2の1/2圧
力制御操作量の内の小さい方の操作量に対応した電流を
前記第2のボールねじ軸を回転させる第2の駆動モータ
に出力する第2の出力手段とを備え、前記各加圧力の偏
差に基づく前記第1の1/2圧力制御操作量の補正によ
って前記圧力偏差を抑制するようにしている。したがっ
て、 射出工程中における速度制御操作量の大きい期間
において、第1の駆動モータ、第1のボールねじ軸等を
含む駆動手段と、第2のモータ、第2のボールねじ軸等
を含む駆動手段との間の電気的、機械的なバラツキに起
因した第1、第2のボールねじ軸の引張力のアンバラン
スを正すことができる。The control device for the injection drive unit in the electric injection molding machine according to the present invention comprises a speed control operation amount calculating means for calculating a speed control operation amount for matching the injection speed with the target injection speed, and the injection pressure. Pressure control manipulated variable computing means for computing a pressure control manipulated variable to match the target injection pressure with each of the pressing forces applied to the moving frame by the rotation of the first and second ball screw shafts during the injection process. Pressure deviation output means for detecting deviation, dividing means for dividing the pressure control operation amount into two parts to form first and second 1/2 pressure control operation amounts, and the first 1/2 pressure control operation A correction means for correcting the amount by the deviation of each pressing force; and a current corresponding to the smaller operation amount of the speed control operation amount and the corrected first 1/2 pressure control operation amount. Rotate 1 ball screw shaft A first output means for outputting to the first drive motor, and a current corresponding to a smaller operation amount of the speed control operation amount and the second 1/2 pressure control operation amount, the second ball screw. Second output means for outputting to a second drive motor for rotating the shaft, so as to suppress the pressure deviation by correcting the first ½ pressure control operation amount based on the deviation of each pressing force. I have to. Therefore, during a period in which the speed control operation amount is large during the injection process, a drive unit including the first drive motor, the first ball screw shaft, etc., and a drive unit including the second motor, the second ball screw shaft, etc. It is possible to correct the imbalance of the tensile forces of the first and second ball screw shafts due to the electrical and mechanical variations between the first and second ball screw shafts.
【0045】また、本発明に係る電動射出成形機におけ
る射出駆動部の制御装置は、射出速度を目標射出速度に
一致させるための速度制御操作量を演算する速度制御操
作量演算手段と、射出圧力を目標射出圧力に一致させる
ための圧力制御操作量を演算する圧力制御操作量演算手
段と、射出工程時に、第1、第2のボールねじ軸の回転
数差を検出する回転数差出手段と、前記圧力制御操作量
を2分して第1、第2の1/2圧力制御操作量を形成す
る分割手段と、前記速度制御操作量を前記回転数差によ
って補正する補正手段と、前記第1の1/2圧力制御操
作量と前記補正された速度制御操作量の内の小さい方の
操作量に対応した電流を前記第2のボールねじ軸を回転
させる前記第1の駆動モータに出力する第1の出力手段
と、前記第2の1/2圧力制御操作量と前記速度制御操
作量の内の小さい方の操作量に対応した電流を前記第2
のボールねじ軸を回転させる前記第2の駆動モータに出
力する第2の出力手段とを備え、前記回転数差に基づく
前記第1の速度制御操作量の補正によって前記回転数差
を抑制するようにしている。したがって、 射出工程中
における圧力制御操作量の大きい期間において、第1の
駆動モータ、第1のボールねじ軸等を含む駆動手段と、
第2のモータ、第2のボールねじ軸等を含む駆動手段と
の間の電気的、機械的なバラツキに起因した第1、第2
のボールねじ軸の回転数のアンバランスを正すことがで
きる。Further, the control device of the injection drive unit in the electric injection molding machine according to the present invention comprises a speed control operation amount calculating means for calculating a speed control operation amount for matching the injection speed with the target injection speed, and the injection pressure. Pressure control manipulated variable calculating means for computing a pressure control manipulated variable for matching the target injection pressure with a target injection pressure, and a rotational speed difference detecting means for detecting a rotational speed difference between the first and second ball screw shafts during the injection process, A dividing unit that divides the pressure control operation amount into two to form first and second 1/2 pressure control operation amounts; a correction unit that corrects the speed control operation amount by the rotational speed difference; Of a current corresponding to the smaller one of the 1/2 pressure control operation amount and the corrected speed control operation amount to the first drive motor for rotating the second ball screw shaft. 1 output means and the second 1 The second pressure control operation amount and the smaller current corresponding to the operation amount of of said speed control operation amount second
Second output means for outputting to the second drive motor for rotating the ball screw shaft of No. 3, and to suppress the rotational speed difference by correcting the first speed control operation amount based on the rotational speed difference. I have to. Therefore, during a period during which the pressure control operation amount is large during the injection process, a drive unit including the first drive motor, the first ball screw shaft, and the like,
First and second due to electrical and mechanical variations between the second motor and the drive means including the second ball screw shaft and the like.
It is possible to correct the imbalance in the rotation speed of the ball screw shaft of.
【0046】更に、本発明に係る電動射出成形機におけ
る射出駆動部の制御装置は、前記射出圧力を検出するた
めに、前記第1のボールねじ軸に作用する引張力を検出
する圧力検出センサと、前記射出シリンダから前記第
1、第2のボールねじ軸に至る距離をl1,l2として、
前記圧力センサで検出される圧力を(l1+l2)/l1
倍する演算手段とを設けている。したがって、上記射出
圧力を1つの圧力検出センサを使用して検出することが
可能であり、これによって、コストの低減を図ることが
できる。Further, the control device of the injection drive unit in the electric injection molding machine according to the present invention includes a pressure detection sensor for detecting a tensile force acting on the first ball screw shaft in order to detect the injection pressure. , The distance from the injection cylinder to the first and second ball screw shafts is l 1 , l 2 ,
The pressure detected by the pressure sensor is (l 1 + l 2 ) / l 1
And a calculating means for multiplying. Therefore, the injection pressure can be detected by using one pressure detection sensor, which can reduce the cost.
【図1】電動射出成形機における電動射出駆動部を部分
的に断面して示す平面図。FIG. 1 is a plan view partially showing a cross section of an electric injection drive unit in an electric injection molding machine.
【図2】上記電動射出駆動部を制御する本発明に係る制
御装置の実施形態を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a control device for controlling the electric injection drive unit according to the present invention.
【図3】 上記電動射出駆動部を制御する本発明に係る
制御装置の他の実施形態を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of a control device according to the present invention for controlling the electric injection drive unit.
【図4】射出ストロークに対する設定射出速度と設定射
出圧力の一例を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing an example of a set injection speed and a set injection pressure with respect to an injection stroke.
1 射出駆動部 2 固定フレーム 3 射出シリンダ 4 射出スクリュ 6 移動フレーム 7 スクリュ回転駆動モータ 8A,8B ボールねじ軸 16A,16B エンコーダ 17A,17B ボールねじナット 18A,18B 圧力検出センサ 30 制御装置 31 ねじ軸位置偏差算出器 32 圧力偏差算出回路 33 射出速度PID制御回路 34 射出速度設定器 35 検出圧力加算器 36 圧力PID制御回路 38 圧力設定器 39A,39B 出力回路 40 制御装置 41 回転数差算出回路 42 回転数加算器 48A,48B 出力回路 51 加算器 1 Injection drive 2 fixed frame 3 injection cylinder 4 injection screw 6 moving frames 7 Screw rotation drive motor 8A, 8B Ball screw shaft 16A, 16B encoder 17A, 17B Ball screw nut 18A, 18B Pressure detection sensor 30 control device 31 Screw axis position deviation calculator 32 Pressure deviation calculation circuit 33 Injection speed PID control circuit 34 Injection speed setting device 35 Detection pressure adder 36 Pressure PID control circuit 38 Pressure setting device 39A, 39B output circuit 40 control device 41 Rotation speed difference calculation circuit 42 rpm adder 48A, 48B output circuit 51 adder
Claims (7)
出シリンダ、該射出シリンダの軸線を中心として対称平
行に且つ回転可能に設けた第1、第2のボールねじ軸、
および該第1、第2のボールねじ軸をそれぞれ回転駆動
する第1、第2の駆動モータを取付けた固定フレーム
と、 前記固定フレームの後方に位置し、前記第1、第2のボ
ールねじ軸にそれぞれ螺合する第1、第2のボールねじ
ナット、前記射出スクリュおよび該射出スクリュを回転
駆動する第3の駆動モータを取付けた移動フレームと、
を有し、 前記第1、第2のボールねじナットの同期回転によって
前記移動フレームを前記射出スクリュと共に直進動作さ
せるように構成された電動射出成形機の射出駆動部に適
用され、 射出速度を目標射出速度に一致させるための速度制御操
作量を演算する速度制御操作量演算手段と、 射出圧力を目標射出圧力に一致させるための圧力制御操
作量を演算する圧力制御操作量演算手段と、 射出工程時に、前記第1、第2のボールねじ軸の回転に
よって前記移動フレームに加えられる各加圧力の偏差を
検出する圧力偏差出手段と、 前記圧力制御操作量を2分して第1、第2の1/2圧力
制御操作量を形成する分割手段と、 前記第1の1/2圧力制御操作量を前記各加圧力の偏差
によって補正する補正手段と、 前記速度制御操作量と前記補正された第1の1/2圧力
制御操作量の内の小さい方の操作量に対応した電流を前
記第1の駆動モータに出力する第1の出力手段と、 前記速度制御操作量と前記第2の1/2圧力制御操作量
の内の小さい方の操作量に対応した電流を前記第2の駆
動モータに出力する第2の出力手段とを備え、前記各加
圧力の偏差に基づく前記第1の1/2圧力制御操作量の
補正によって前記圧力偏差を抑制するようにしたことを
特徴とする電動射出成形機における射出駆動部の制御装
置。1. An injection cylinder in which an injection screw is fitted so as to move forward and backward, first and second ball screw shafts provided rotatably symmetrically in parallel about an axis of the injection cylinder.
And a fixed frame on which first and second drive motors for respectively rotating and driving the first and second ball screw shafts are mounted, and the first and second ball screw shafts located behind the fixed frame. A moving frame having first and second ball screw nuts respectively screwed to the injection screw, the injection screw, and a third drive motor for rotationally driving the injection screw,
The present invention is applied to an injection drive unit of an electric injection molding machine configured to cause the moving frame to move straight along with the injection screw by the synchronous rotation of the first and second ball screw nuts. A speed control operation amount calculating means for calculating a speed control operation amount for matching the injection speed, a pressure control operation amount calculating means for calculating a pressure control operation amount for matching the injection pressure with a target injection pressure, and an injection process Occasionally, pressure deviation output means for detecting a deviation of each pressing force applied to the moving frame by the rotation of the first and second ball screw shafts, and the pressure control operation amount is divided into two to divide the pressure control operation amount into first and second. Dividing means for forming a 1/2 pressure control operation amount, correction means for correcting the first 1/2 pressure control operation amount by a deviation of each pressing force, the speed control operation amount and the correction amount. First output means for outputting to the first drive motor a current corresponding to the smaller operation amount of the first ½ pressure control operation amount, the speed control operation amount, and the second output device. Second output means for outputting to the second drive motor a current corresponding to a smaller operation amount of the 1/2 pressure control operation amount of the first pressure control operation amount. The control device for the injection drive unit in the electric injection molding machine is characterized in that the pressure deviation is suppressed by correcting the 1/2 pressure control operation amount.
2のボールねじ軸の回転数差に基づいて前記圧力偏差を
検出するように構成されていることを特徴とする請求項
1に記載の電動射出成形機における射出駆動部の制御装
置。2. The pressure deviation detecting means is configured to detect the pressure deviation based on a difference in rotational speed between the first and second ball screw shafts. A control device for an injection drive unit in the electric injection molding machine described.
1、第2のボールねじ軸に作用する引張力をそれぞれ検
出する第1、第2の圧力検出センサと、これらのセンサ
によって検出される圧力を加算する加算手段とを設けた
ことを特徴とする請求項1に記載の電動射出成形機にお
ける射出駆動部の制御装置。3. In order to detect the injection pressure, first and second pressure detection sensors for detecting tensile forces acting on the first and second ball screw shafts, respectively, and the pressure detection sensors for these sensors are detected. The control device for the injection drive unit in the electric injection molding machine according to claim 1, further comprising: an addition unit that adds the pressure.
1のボールねじ軸に作用する引張力を検出する圧力検出
センサと、前記射出シリンダから前記第1、第2のボー
ルねじ軸に至る距離をl1,l2として、前記圧力センサ
で検出される圧力を(l1+l2)/l1倍する演算手段
とを設けたことを特徴とする請求項1に記載の電動射出
成形機における射出駆動部の制御装置。4. A pressure detection sensor for detecting a tensile force acting on the first ball screw shaft to detect the injection pressure, and from the injection cylinder to the first and second ball screw shafts. 2. The electric injection molding machine according to claim 1, further comprising arithmetic means for multiplying the pressure detected by the pressure sensor by (l 1 + l 2 ) / l 1 with the distances l 1 and l 2. Control device of the injection drive unit in.
出シリンダ、該射出シリンダの軸線を中心として対称平
行に且つ回転可能に設けた第1、第2のボールねじ軸、
および該第1、第2のボールねじ軸をそれぞれ回転駆動
する第1、第2の駆動モータを取付けた固定フレーム
と、 前記固定フレームの後方に位置し、前記第1、第2のボ
ールねじ軸にそれぞれ螺合する第1、第2のボールねじ
ナット、前記射出スクリュおよび該射出スクリュを回転
駆動する第3の駆動モータを取付けた移動フレームとを
有し、 前記第1、第2のボールねじナットの同期回転によって
前記移動フレームを前記射出スクリュと共に直進動作さ
せるように構成された電動射出成形機の射出駆動部に適
用され、 射出速度を目標射出速度に一致させるための速度制御操
作量を演算する速度制御操作量演算手段と、 射出圧力を目標射出圧力に一致させるための圧力制御操
作量を演算する圧力制御操作量演算手段と、 射出工程時に、前記第1、第2のボールねじ軸の回転数
差を検出する回転数差出手段と、 前記圧力制御操作量を2分して第1、第2の1/2圧力
制御操作量を形成する分割手段と、 前記速度制御操作量を前記回転数差によって補正する補
正手段と、 前記第1の1/2圧力制御操作量と前記補正された速度
制御操作量の内の小さい方の操作量に対応した電流を前
記第1の駆動モータに出力する第1の出力手段と、 前記第2の1/2圧力制御操作量と前記速度制御操作量
の内の小さい方の操作量に対応した電流を前記第2の駆
動モータに出力する第2の出力手段とを備え、前記回転
数差に基づく前記第1の速度制御操作量の補正によって
前記回転数差を抑制するようにしたことを特徴とする電
動射出成形機における射出駆動部の制御装置。5. An injection cylinder having an injection screw fitted therein so as to be able to move forward and backward, first and second ball screw shafts rotatably and symmetrically parallel to each other about an axis of the injection cylinder.
And a fixed frame on which first and second drive motors for respectively rotating and driving the first and second ball screw shafts are mounted, and the first and second ball screw shafts located behind the fixed frame. First and second ball screw nuts respectively screwed to the, the injection screw, and a moving frame to which a third drive motor for rotationally driving the injection screw is attached, the first and second ball screws It is applied to the injection drive part of an electric injection molding machine configured to move the moving frame along with the injection screw in a straight line by the synchronous rotation of the nut, and calculates a speed control operation amount for matching the injection speed with the target injection speed. Speed control manipulated variable calculating means, a pressure control manipulated variable calculating means for computing a pressure control manipulated variable for matching the injection pressure with the target injection pressure, and Rotation speed difference means for detecting a rotation speed difference between the first and second ball screw shafts, and a dividing means for dividing the pressure control operation amount into two to form first and second 1/2 pressure control operation amounts. A correction means for correcting the speed control operation amount by the rotation speed difference, and a smaller operation amount of the first 1/2 pressure control operation amount and the corrected speed control operation amount. A first output means for outputting a current to the first drive motor; and a current corresponding to a smaller one of the second 1/2 pressure control operation amount and the speed control operation amount. Second output means for outputting to the second drive motor, and the rotational speed difference is suppressed by correcting the first speed control operation amount based on the rotational speed difference. Control device for injection drive in molding machine.
1、第2のボールねじ軸に作用する引張力をそれぞれ検
出する第1、第2の圧力検出センサと、これらのセンサ
によって検出される圧力を加算する加算手段とを設けた
ことを特徴とする請求項5に記載の電動射出成形機にお
ける射出駆動部の制御装置。6. In order to detect the injection pressure, first and second pressure detection sensors for detecting tensile forces acting on the first and second ball screw shafts, respectively, and detection by these sensors. The control device for the injection drive unit of the electric injection molding machine according to claim 5, further comprising: an addition unit that adds the pressure.
1のボールねじ軸に作用する引張力を検出する圧力検出
センサと、前記射出シリンダから前記第1、第2のボー
ルねじ軸に至る距離をl1,l2として、前記圧力センサ
で検出される圧力を(l1+l2)/l1倍する演算手段
とを設けたことを特徴とする請求項5に記載の電動射出
成形機における射出駆動部の制御装置。7. A pressure detection sensor for detecting a tensile force acting on the first ball screw shaft to detect the injection pressure, and from the injection cylinder to the first and second ball screw shafts. 6. The electric injection molding machine according to claim 5, further comprising arithmetic means for multiplying the pressure detected by the pressure sensor by (l 1 + l 2 ) / l 1 with the distances l 1 and l 2. Control device of the injection drive unit in.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002002106A JP2003200469A (en) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | Control device of injection drive part of motor-driven injection molding machine |
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JP2002002106A JP2003200469A (en) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | Control device of injection drive part of motor-driven injection molding machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP (1) | JP2003200469A (en) |
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-
2002
- 2002-01-09 JP JP2002002106A patent/JP2003200469A/en not_active Withdrawn
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